Anteriormente discutimos la celda electroquímica, que es un dispositivo utilizado para convertir la energía química producida en una reacción redox en energía eléctrica. Estas células son de dos tipos, a saber, células voltaicas y células de electrólisis.
Las células voltaicas son células electroquímicas que pueden generar energía eléctrica de forma espontánea a partir de reacciones químicas que ocurren en solución. Mientras que las celdas de electrólisis son celdas que experimentan una reacción química cuando se aplica una corriente eléctrica a la celda.
En esta discusión, nos familiarizaremos más con las celdas voltaicas, también conocidas como celdas galvánicas. ¿Cómo?
Sí, las propias células de Galvani fueron descubiertas básicamente por un científico de Italia, Luigi Galvani. Comenzó cuando el físico y médico que vive en la ciudad de Bolonia operaba una anca de rana. Vio que su bisturí de metal era de otro tipo cuando lo sujetó contra el nervio de la pata de una rana muerta, se sobresaltó y se movió. Galvani luego argumentó que este efecto estaba relacionado con propiedades neuroprotectoras. Esta opinión de Galvani fue posteriormente declarada errónea por Alessandro Volta.
Volta continuó el trabajo de Luigi Galvani y demostró que la teoría de su colega sobre el efecto de choque de las patas del sapo estaba equivocada. De hecho, este efecto surge de 2 metales diferentes del bisturí de Galvani. Basado en esta opinión, Volta logró crear la "Batería Volta" (Pila Voltac). Para sus servicios, la unidad de diferencia de potencial eléctrico se llama voltio.
La celda voltaica consta de varias partes, a saber, el voltímetro, el puente de sal, el ánodo y el cátodo.
El voltímetro es un componente que funciona para determinar la magnitud potencial de la celda. El voltímetro está dispuesto en paralelo a la ubicación de los componentes que se miden en el circuito. Esta herramienta consta de tres placas de cobre unidas a una baquelita dispuestas en un tubo de vidrio o plástico.
(Lea también: Características importantes de las celdas electroquímicas y sus series)
Salt Bridge (Salt Bridge) es un tubo en forma de U que contiene una solución concentrada de electrolitos inertes como cloruro de potasio, nitrato de potasio y otros en agar o gelatina. El puente de sal completa el circuito eléctrico al permitir el movimiento de iones de una solución a otra sin mezclar las dos soluciones. El puente de sal también ayuda a mantener la neutralidad eléctrica de la solución en las dos celdas y media.
El ánodo o electrodo negativo es el lugar de la reacción de oxidación. En la figura, el ánodo actúa como un electrodo de Zn / zinc.
El cátodo o electrodo positivo es el lugar de la reacción de reducción. En la imagen, el electrodo de cobre actúa como cátodo.
Proceso en celdas Volta
En el ánodo, el metal Zn libera electrones y se disuelve en Zn2 +.
- Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e–
En el cátodo, los iones Cu2 + capturan electrones y precipitan en metal Cu.
- Cu2 + (aq) + 2e– → Cu (s)
Esto se puede ver en la reducción de la masa metálica de Zn después de la corrección, mientras que la masa de metal Cu aumenta. La reacción total que ocurre en las células voltaicas es:
- Zn (s) + Cu2 + (aq) → Zn2 + (aq) + Cu (s)
